3千伏、15千伏、25千伏……鐵路竟然有這么多制式
中國(guó)大陸、法國(guó)、英國(guó)、芬蘭、丹麥、前蘇聯(lián)、前南斯拉夫、西班牙（標(biāo)準(zhǔn)軌高鐵路段）、（東北、上越、北海道新干線及北陸新干線輕井澤以東）使用單相25KV50Hz電力供應(yīng)，臺(tái)灣高速鐵路、臺(tái)灣鐵路管理局、韓國(guó)、（東海道、山陽(yáng)、九州新干線及北陸新干線輕井澤以西）使用單相25KV60Hz電力供應(yīng)，而美國(guó)通常使用單相12.5KV和25KV60Hz的交流電。
多種系統(tǒng)供電
因?yàn)橛羞@么多的供電方式，有時(shí)候甚至一個(gè)國(guó)家內(nèi)都采用不同的方式，所以列車經(jīng)常必須從一種供電方式轉(zhuǎn)向?yàn)榱硪环N供電方式。其中一種方法是在換乘站更換機(jī)車，然而會(huì)造成不便。
直流供電
早期的電氣化鐵路采用電壓相對(duì)低的直流供電。機(jī)車或動(dòng)車組的電動(dòng)機(jī)直接連接在電網(wǎng)主線上，通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)上的電阻和繼電器來(lái)進(jìn)行控制。隨著電力電子學(xué)的出現(xiàn)，利用電子零件作開關(guān)，便可改變直流電電壓的有效值，利用逆變器可以把直流電變成交流電，而且頻率可以控制。因此，直流及交流電動(dòng)機(jī)均可以使用。
荷蘭、澳大利亞、印尼、香港、馬來(lái)西亞、丹麥的一些地區(qū)、法國(guó)的少數(shù)地區(qū)和中國(guó)大陸部分城市軌道交通系統(tǒng)的線路使用1.5KV的直流電，其中，荷蘭實(shí)際使用的電壓大約有1600V到1700V。
法國(guó)CC7100型直-直電力機(jī)車，使用DC 1.5KV，中國(guó)在1960年進(jìn)口了25臺(tái)，命名為6Y2， “6”代表六軸機(jī)車，“Y”代表引燃管整流，“2”代表第二種型號(hào)，6Y2是國(guó)產(chǎn)韶山2型電力機(jī)車（未量產(chǎn)）的原型車
比利時(shí)、意大利、西班牙、波蘭、捷克北部、斯洛伐克、前南斯拉夫、前蘇聯(lián)使用3KV直流電。
前蘇聯(lián)的VL8型電力機(jī)車，使用DC 3KV
低頻交流電
一些歐洲國(guó)家使用低頻交流電來(lái)給電力機(jī)車供電。德國(guó)、奧地利、瑞士、挪威和瑞典使用15KV16.67Hz(電網(wǎng)頻率50Hz的三分之一)的交流電。
使用AC 15KV 16.67Hz的德鐵155型電力機(jī)車
工頻交流電
匈牙利曾經(jīng)在二十世紀(jì)三十年代在電氣化鐵路上使用50Hz的交流電。然而直到五十年代以后才被廣泛使用。
法國(guó)國(guó)鐵40100型四電壓制式電力機(jī)車能夠在法國(guó)的AC 25千伏50Hz、比利時(shí)的DC 3KV、荷蘭的DC 1.5KV、德國(guó)的AC 15KV 16.67Hz交流電這四種供電制式下，無(wú)需在邊境車站更換機(jī)車，以實(shí)現(xiàn)直通運(yùn)行。因此，機(jī)車車頂并設(shè)有四臺(tái)受電弓，分別對(duì)應(yīng)四個(gè)國(guó)家不同的接觸網(wǎng)規(guī)格。
法國(guó)BB71000型電力機(jī)車是法國(guó)阿爾斯通公司設(shè)計(jì)制造的一種四電流制干線貨運(yùn)電力機(jī)車，也是阿爾斯通“Prima”系列鐵路機(jī)車車型之一，適用于供電制式為DC1.5KV、3KV，AC 15KV 16.67Hz、25KV 50Hz的電氣化鐵路，該型機(jī)車屬于實(shí)驗(yàn)性車型，僅試制一臺(tái)。是不是看起來(lái)很眼熟？沒錯(cuò)，它是中國(guó)鐵路HXD2的原型車
而（東北、上越、北海道新干線及北陸新干線輕井澤以東）國(guó)鐵在上世紀(jì)60年代初已有交直流對(duì)應(yīng)的列車機(jī)車、但當(dāng)時(shí)只能對(duì)應(yīng)其中50/60一個(gè)Hz，俗稱“單交直流型”。直至60年代末才成功研發(fā)可在全倭國(guó)電化區(qū)間的行駛用的多種供電系統(tǒng)（直流1.5KV、交流20KV 50/60Hz），俗稱“雙交直流型”
E653雙交直流型電力動(dòng)車組
而因北海道新干線與在來(lái)線共用海峽線這一段的路軌，但海峽線使用的電壓于北海道新干線通車后將升壓為交流25KV，與一般在來(lái)線使用的交流20000V有所不同，因此JR貨物將開發(fā)、制造能對(duì)應(yīng)兩種交流電電壓的EH800型電力機(jī)車。
上圖是HXD3的原型車—倭國(guó)JR貨物的EH500型電力機(jī)車，昵稱“金太郎”（可使用直流 1.5KV、交流 20 KV 50/60 Hz），“金太郎”是倭國(guó)民間故事賴光四天王之一坂田金時(shí)的幼名，最為人所熟知的是穿著紅色的菱形肚兜、挑大斧、的形象。
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